Pathophysiology of Loss of Consciousness
神経学的な原因による意識不明と、心理学や哲学における他の「意識不明」の用法を区別することが重要である。 この神経学的状態は、大脳半球または脳の深部構造（睡眠と覚醒のサイクルを司る網様体賦活系7を含む）のいずれか、あるいは両方に関わる脳機能障害の一形態を表しています。 神経学的無意識状態では、外界に対する反応は原始的または反射的であり、完全に欠如している場合もある。 重度の外傷性脳損傷後、昏睡状態から植物状態に移行しても、目は開いていても意識不明であることに変わりはない。 7906>
グラスゴー昏睡尺度（GCS）9は、外傷性意識障害の原因による昏睡の深さを評価するために作成されたもので、最小意識状態として知られるやや高いレベルの機能においてのみ、神経学的意識と外界の認識を示すより高度な行動が見られる。 この尺度と関連するグラスゴーアウトカム尺度（GOS）の確立の初期に10、GCSの低スコアで測定される深いレベルの昏睡は、一般に成人11および小児において予後が悪く、GOSの転帰も悪くなることが明らかになった12。 GCSスコアが低いほど、PTAが長くなる13。いくつかの研究により、PTAはすべての重症度の外傷性脳損傷の転帰の最も良い単一の予測因子であることが示されている14,15
外傷性脳損傷に関する何十年もの動物実験と人間の経験から、我々は、脳震盪が一般的にLOCなしで起こることを知っている6,16,17 短期間の意識不明は、脳震盪に伴うことがある。 30分以上続く意識不明は、脳震盪よりも深刻な脳損傷を示すと考えられている18
約30年前のOmmayaとGennarelli6による重要な動物実験では、外傷性脳損傷の重症度の6段階のうち3つがLOCを伴わない軽度の脳損傷で決定できることを示した（表（表1）.1）。 最も軽症なのは、LOCや健忘を伴わない一過性の錯乱であった。 第2級は意識障害を伴わない錯乱＋PTAである。 第3級は、錯乱とPTAに加え、逆行性健忘が含まれ、やはりLOCを伴わない。 グレードIVからVIは、LOCを伴い、神経学的転帰が徐々に悪くなる。 これらの各等級において、脳組織のせん断ひずみは、軽症例では皮質表面付近に検出される病変を生じさせたが、脳内の深い病変は、より重度の生体力学的荷重に関連していた。
Table 1
Scale of Severity of Traumatic Brain Injury Not involves Loss of Consciousness
MRI19 や CT20 スキャンなどの神経画像検査は脳内の外傷性病変を検出できることが知られているが、CT スキャンより MRI スキャンのほうが感度はよい 21,22…。 頭部外傷で意識不明にならない人は、意識不明になった人よりも皮質下挫傷を持つ可能性が低い20。 比較的軽度の外傷性脳損傷の場合、CTやMRI検査での局所的な病変は予後不良となる。
頭の動きに影響する外力は、脳組織内に機械的ストレスを与え、脳全体の神経細胞の急激な放電または脱分極を生じさせる25。 この電気的脱分極により、脳内の神経伝達物質が流出し、神経化学的変化のカスケードにより、神経細胞に興奮作用と損傷作用がもたらされます。 26
高出力電子顕微鏡は、軽度の外傷性力を加えた後の脳組織の変化を分析するために使用されている。27 これらの実験動物を外傷性力の適用後すぐに犠牲にした場合、軸索として知られる神経細胞の突起は正常に見えるが、動物を数時間損傷から解放すると、軸索の膨張とその後の変性が生じる。 軽度の外傷性脳損傷では、神経化学的変化28や構造的変化29,30に続いて、びまん性軸索損傷の遅延効果が起こることが知られている27。 7906>
ヒト外傷性脳損傷における脳内グルコース代謝の研究では、LOCと損傷後の代謝異常の関係を示すことができなかった。 脳震盪を起こしたがPET検査時に完全に覚醒している患者のグルコース代謝は、検査時に昏睡している患者と有意な差はない26。 しかし、軽度の外傷性脳損傷後でさえ、代謝異常の解消には約10日を要するため、脳震盪からの回復に必要な時間を過小評価している可能性がある31
神経心理検査は脳震盪後の認知機能障害について最も感度の高い指標であり、プレー復帰への準備態勢の判定に最も有用な方法である。 脳震盪後の神経心理学的検査を用いた研究では、意識を失った人とそうでない人の間の差を示すことができなかった。32,33 これらの検査は、通常脳震盪の数日後に、通常はスポーツ環境ではなく、フォローアップ評価として医療事務で実施される。 これらの機器を使用する最も強力な方法は、各アスリートについて受傷前のテストを取得し、受傷後のスコアを個々のベースラインのパフォーマンスと比較できるようにすることである。 一部のアマチュアスポーツチームでは、この方法を採用しており、このようなテストは、一部の大学フットボールプログラム34やナショナル・ホッケー・リーグにおける脳震盪評価プロトコルの標準的な部分となっている35。 私は、過去7年間、シカゴ・ベアーズの神経心理学的検査プ ログラムの調整に携わってきた。 しかし、認知機能が受傷後数分以内に評価されないと、脳震盪の等級の区別がつかなくなる。
Sideline mental status testingは、脳震盪の影響を記録する上で有効かつ有用でありうる。 我々は最近、標準化脳震盪評価(SAC)を用いて、サッカー選手における軽度の脳震盪の直後でも神経認知障害が検出できることを報告した36。30ポイントのSACスケールで、PTAやLOCを伴わない一過性の混乱を経験した76人の選手において、受傷前のベースラインからの3ポイントの低下が見られた。 LOCを伴わないPTAを経験した8人の選手は4.5ポイント低下し、短時間のLOCを経験した7人の選手は14ポイント低下した（表（Table2）.2）。 受傷後15分での再試験で認知機能の急速な回復と関連したのは、最も軽度の脳震盪のみであった。 PTAを行った群では、多少改善したが、ベースラインレベルのパフォーマンスを取り戻すことはできなかった。 37 この研究は、脳震盪の重症度を判断するために、精神機能の障害を脳震盪直後に測定できることを示した最初のものである。 本研究の知見は、コロラド州医師会が発表したグレーディングスケールと最も一致している38,39
表2
脳震盪標準評価スコア*の脳震盪後の変化 (n = 91)
